由發酵微生物製成的可持續蛋白質 - 彭博社
Coco Liu
科學家喬爾·索格森(Joel Thogersen)於2023年3月23日在德國漢堡MicroHarvest實驗室測試一瓶細菌。
攝影師:Ériver Hijano,彭博綠色您可能已經有了自己喜歡的植物基漢堡品牌。您也已經瞭解到科學家們正在嘗試在實驗室培育真正的肉類。但如果卡特琳·貝克斯(Katelijine Bekers)的想法得以實現,您將用發酵微生物代替燉肉中的牛肉。
作為一名科學家,貝克斯正在與朋友們一起享用另一種發酵產品——啤酒時,突然有了一個想法。為什麼不利用這種古老的技術來解決一個現代挑戰:以快速、經濟和可持續的方式生產足夠的蛋白質,以滿足到2050年全球人口將達到98億的需求。
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本項目得到了 Outrider基金會的支持。](https://outrider.org/?utm_source=bloomberg&utm_campaign=bloomberg+fellowship+credit)她於2021年共同創立了MicroHarvest。這家德國公司獲得了包括Astanor Ventures和Happiness Capital在內的投資者的支持,今年還獲得了彭博新能源金融(BloombergNEF)先鋒獎,該獎項表彰了具有巨大潛力的氣候技術創新者。貝克斯表示:“大自然中存在着許多機會。我們只是觸及了其中一部分。”
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Microharvest團隊與聯合創始人Luisa Cruz在里斯本辦公室進行虛擬會議。攝影師:Ériver Hijano,為彭博綠色拍攝蛋白質對健康飲食至關重要,但生產肉類是一個漫長且低效的過程。要繁殖和飼養小牛或小羊需要數月,甚至數年的時間,還需要大片寶貴的農田來餵養它們。此外,擔心健康、殘忍和環境影響的消費者越來越多地尋找對地球友好的替代品。MicroHarvest是少數幾家早期公司之一,正在研究存在於單細胞形式中的微生物作為潛在解決方案。微生物在自然界中很常見;它們無處不在,從極地到赤道,從山頂到海底,它們已經成為我們飲食的一部分。人類幾個世紀以來一直使用細菌生產營養豐富的食物,包括酸奶、奶酪、開菲爾和泡菜。最重要的是,在適當條件下,它們會呈指數級增長。
這家總部位於漢堡的生物技術初創公司聲稱已經找到了一種配方,可以讓它在工業規模上培養髮酵微生物。
“發酵是一個非常高效的過程,使蛋白質能夠快速生長 — 有時在幾小時內就會增加一倍的大小,而動物則需要幾個月甚至幾年的時間,” Good Food Institute的可持續蛋白質專家Seren Kell説道,Good Food Institute是一個非營利組織。
一個含有細菌的小瓶子正在準備加工。攝影師:Ériver Hijano for Bloomberg Green發酵蛋白質也可以在任何地方的生物反應器中生產,隨時隨地,緩解了食品生產與保護森林和減少温室氣體排放之間的緊張關係。
畜牧業負責大約15%的所有人為引起的温室氣體排放,部分原因是反芻動物如牛和羊會打嗝放出甲烷。如果世界用發酵替代20%的牛肉,還可以節省一半本來會被用於牛肉養殖的森林,《自然》雜誌於2022年發表的一項研究估計*。*
雖然植物蛋白和細胞培育的肉也提供了替代宰殺動物的選擇,但專家表示多樣化是關鍵。
“探索不同的方法很重要,因為滿足全球需求和消費者偏好不太可能只有一個解決方案,”澳大利亞昆士蘭大學農業與食品科學學院副院長馬克·特納説,該學院是牛肉的主要生產國。
發酵蛋白還具有優勢,超越了其替代蛋白競爭對手:雖然它尚未模仿傳統牛排的質地、口感和外觀,但將一茶匙細菌轉化為一罐成品蛋白粉只需要不到24小時。相比之下,培養細胞肉通常需要幾周的時間,甚至更長時間才能種植大多數植物基肉糜或漢堡所使用的大豆或豌豆。
MicroHarvest的最終計劃是將蛋白從工廠帶到餐桌只需幾小時。但首先:它正在為魚和蝦飼料製作蛋白增強劑。
讓我們來看看世界上最快的蛋白生產過程之一:
瑪雅·迪比亞娜從MicroHarvest的冰箱中取出細菌樣本。攝影師:Ériver Hijano for Bloomberg Green發酵過程始於一茶匙細菌。這些微生物從“細胞庫”中取出 — 在這種情況下是一個設定為-80攝氏度(-112華氏度)的冰箱 — 並置於裝滿液體培養基以支持發酵的玻璃生物反應器中。Bekers沒有具體説明這家初創公司使用的細菌菌株,但表示它們來自包括土壤和水在內的自然環境。
細菌已準備好發酵。攝影師:Ériver Hijano,彭博綠色就像需要營養才能生長的人類一樣,MicroHarvest的微生物以農業殘留物中提取的糖為食。通過調整生物反應器中的營養輸入、温度、酸鹼度和氧氣供應水平,科學家們使微生物能夠受控地繁殖。隨着過程的開始,位於漢堡的實驗室被一股類似啤酒廠的刺鼻氣味所包圍。
左:Petar Kekovic將由甜菜渣製成的液體注入發酵罐中。右:幾個小時後,液體變得濃稠而混濁。攝影師:Ériver Hijano,彭博綠色將微生物放入生物反應器後五個小時,它們就可以被收穫了。科學家們將生物質與液體分離,用熱水浴滅活,蒸發任何多餘的水分,然後將剩下的物質研磨成最終產品:一小罐蛋白粉。
富含蛋白質的細菌通過離心機與其他液體分離。攝影師:Ériver Hijano,彭博綠色MicroHarvest的發酵蛋白味道像味噌和Vegemite的混合物,Vegemite是一種由釀酒酵母製成的澳大利亞流行的醬料。Bekers表示,她的產品含有高達70%的蛋白質,超過了通常約為四分之一蛋白質的牛肉。該公司旨在將這種粉末作為蛋白質增強劑銷售給生產水產飼料和寵物食品的工廠,然後再將其擴展到人類食品供應商。
乾燥和磨碎後的最終產品。攝影師:Ériver Hijano for Bloomberg Green但在MicroHarvest證明其可擴展性之前,所有這些都不會發生。它正在葡萄牙建造一個小型試驗設施進行產品取樣。一旦這家初創公司完善其技術並清除監管障礙,Bekers表示,它將開始大規模生產發酵蛋白,可能會在今年內開始。
“世界上有很多微生物可以產生奇妙的東西,”Bekers説。“我們在工業生物技術中只使用了其中幾種。”—與Ériver Hijano合作
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